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DE2340696A1 - EXTRACTION OF META-XYLOL BY SELECTIVE CRYSTALLIZATION - Google Patents

EXTRACTION OF META-XYLOL BY SELECTIVE CRYSTALLIZATION

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DE2340696A1
DE2340696A1 DE19732340696 DE2340696A DE2340696A1 DE 2340696 A1 DE2340696 A1 DE 2340696A1 DE 19732340696 DE19732340696 DE 19732340696 DE 2340696 A DE2340696 A DE 2340696A DE 2340696 A1 DE2340696 A1 DE 2340696A1
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DE
Germany
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xylene
meta
mixture
para
isomers
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DE19732340696
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German (de)
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Alan Greenway Bemis
John Karl Darin
Melvern Clayton Hoff
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Standard Oil Co
Original Assignee
Standard Oil Co
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Publication date
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/14Purification; Separation; Use of additives by crystallisation; Purification or separation of the crystals

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenlgsberger - Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumsteln jun.Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenlgsberger - Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumsteln jun.

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STANDARD OIL COMPANY, Chicago, 111. / USASTANDARD OIL COMPANY, Chicago, 111. / USA

Gewinnung von meta-Xylol durch selektive Kristall!sation Extraction of meta-xylene by selective crystal! sation

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, um meta-Xylol selektiv aus einer Mischung von Cg-Isomeren abzutrennen, wobei besondere Verfahrensbedingungen eingehalten werden und wobei das para-Xylol mit einer unerwartet niedrigen Geschwindigkeit kristallisiert, bezogen auf die Geschwindigkeit, mit der meta-Xylol kristallisiert.The invention relates to a process for selectively separating meta-xylene from a mixture of Cg isomers, wherein particular process conditions are followed and the paraxylene is removed at an unexpectedly low rate crystallizes based on the rate at which meta-xylene crystallizes.

Erfindungsgemäß wird eine C8-Isomerenmischung hergestellt, die enthält:According to the invention, a C 8 isomer mixture is prepared which contains:

1. Eine im wesentlichen eutektische Mischung aus meta- und para-Xylol,1. An essentially eutectic mixture of meta- and para-xylene,

2. eine auf einen Wert unterhalb des eutektischen Verhältnisses von ortho- und meta-Xylol eingestellte ortho-Xylolkonzentration und2. an ortho-xylene concentration adjusted to a value below the eutectic ratio of ortho and meta-xylene and

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3. eine eingestellte para-Xylolkonzentration von ungefähr 10 Mol-% oder weniger para-Xylol in der Mischung.3. a set paraxylene concentration of approximately 10 mole percent or less paraxylene in the mixture.

Dann wird diese Mischung auf eine Temperatur und während einer Zeit abgekühlt, die ausreichend kurz ist, um eine Kristallauf schlämmung zu ergeben, die an meta-Xylol, bezogen auf das Verhältnis von meta- und para-Xylol, das man üblicherweise bei Kristallisation bis zum thermodynamisehen Gleichgewicht erhält, angereichert ist, und dann kann hochreines meta-Xylol gewonnen werden.This mixture is then cooled to a temperature and for a time short enough to allow a crystal to develop sludge to give the amount of meta-xylene, based on the ratio of meta- and para-xylene that is usually obtained during crystallization up to thermodynamic equilibrium is obtained, is enriched, and then high-purity meta-xylene can be obtained.

Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zur Abtrennung von Verbindungen, die niedrige Siedepunktunterschiede besitzen, und sie betrifft insbesondere ein Verfahren, um selektiv meta-Xylol, para-Xylol und verwandte aromatische Cg-Verbindungen abzutrennen. Hoch genauer betrifft die Erfindung ein Verfahren, um gereinigtes meta-Xylol mit einer Reinheit von 95% und durch Umkristallisation oder Teilschmelzen vorzugsweise mit einer Reinheit von 99% herzustellen, bei dem man kinetisch kontrollierte Trennbedingungen schafft, bei dem die Geschwindigkeit bzw. die Rate bzw. die Menge an para-Xylolkristallisation bezogen auf die Rate bzw. Geschwindigkeit bzw. Menge an meta-Xylolkristallisation unterdrückt wird.The invention relates generally to a process for the separation of compounds which have low boiling point differences, and in particular it relates to a method to selectively convert metaxylene, para-xylene and related Cg aromatic compounds to separate. More particularly, the invention relates to a process for preparing purified meta-xylene with a purity of 95% and by recrystallization or partial melting, preferably with a purity of 99%, in which one Creates kinetically controlled separation conditions at which the speed or the rate or the amount of para-xylene crystallization is suppressed based on the rate or amount of meta-xylene crystallization.

In den vergangenen Jahren hat sich ein erhöhter Bedarf für Beschickungsmaterialien, die reich an meta-Xylol sind, entwickelt, die beispielsweise bei der Herstellung von Isophthalsäure und verwandten Produkten verwendet werden. Einerseits treten bei der Trennung von Äthylbenzol und ortho-Xylol aus Cg-Mischungen durch Fraktionierung wenig Schwierigkeiten auf, hauptsächlich wegen der relativ großen Unterschiede in den Siedepunkten zwischen diesen CQ-Bestandteilen und verwandten Cg-Bestandteilen. Andererseits treten große SchwierigkeitenIn recent years there has been an increased need for feedstocks rich in meta-xylene, such as those used in the manufacture of isophthalic acid and related products. On the one hand, there are few difficulties in the separation of ethylbenzene and ortho-xylene from Cg mixtures by fractionation, mainly because of the relatively large differences in the boiling points between these C Q constituents and related Cg constituents. On the other hand, great difficulties arise

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auf, wenn man meta-Xylol und para-Xylol durch Fraktionierung trennen will, bedingt durch den geringen Unterschied in den Siedepunkten von 0,80C zwischen den beiden Bestandteilen.if you want to separate meta-xylene and para-xylene by fractionation, due to the small difference in boiling points of 0.8 ° C. between the two components.

Als Folge davon wurde eine Vielzahl von Kristallisationsverfahren entwickelt, um meta-Xylol von para-Xylol abzutrennen. Keines dieser Verfahren kann jedoch verwendet werden, um selektiv hohe Konzentrationen an meta-Xylol technisch herzustellen. Ein Hauptschwierigkeit entsteht dadurch, daß alle diese Kristallisationsverfahren erfordern, daß mindestens ein Isomer in einem metastabilen Zustand verbleibt. Bei solchen Bedingungen verursacht natürlich irgendeine Bildung eines Impfkristalls eine unmittelbare und ausgedehnte Kristallisation des unerwünschten Isomeren und man kann somit keine geeignete Konzentration von entweder meta-Xylol oder para-Xylol erreichen.As a result, a variety of crystallization processes have been developed to separate meta-xylene from para-xylene. However, neither of these methods can be used to selectively engineer high concentrations of meta-xylene. A major difficulty arises in that all of these crystallization processes require that at least one Isomer remains in a metastable state. Under such conditions, of course, some formation causes one Seed crystal an immediate and extensive crystallization of the undesired isomer and one can therefore not a suitable one Reach concentration of either meta-xylene or para-xylene.

Bei den meisten technischen Kristallisationsverfahren für para-Xylol v/erden beispielsweise Abfallfiltratströme ■ gebildet, die an meta-Xylol reich sind (nachdem das para-Xylol gewonnen wurde) und die soviel wie 8 bis 13% para-Xylol enthalten. Frühere Versuche, solche Mischungen zu kristallisieren und hochreines meta-Xylol herzustellen, haben nur die Bildung von Mischungen aus para- und meta-Xylolkristallen ergeben, die bestenfalls eine nicht zufriedenstellende Zusammensetzung im Gleichgewicht ergeben, die ungefähr 88% meta-Xylol und 12# para-Xylol enthält.In most industrial crystallization processes for para-xylene, for example, waste filtrate streams ■ are formed, which are rich in meta-xylene (after the para-xylene has been recovered) and which contain as much as 8 to 13% para-xylene. Previous attempts to crystallize such mixtures and produce high purity meta-xylene have only had that Formation of mixtures of para and meta-xylene crystals which at best give an unsatisfactory equilibrium composition which is approximately 88% meta-xylene and contains 12 # paraxylene.

Als Folge davon wurde eine Vielzahl recht schwieriger und teurer Verfahren vorgeschlagen, un diese Schwierigkeiten zu lösen und um hochreines meta-Xylol herzustellen, wie beispielsweise die Sulfonierung, adduktive Kristallisation, Clathration und Adsorption. In den meisten Fällen muß jedochAs a result, a variety of rather difficult and expensive methods have been proposed to address these difficulties dissolve and to produce high-purity meta-xylene, such as sulfonation, adductive crystallization, Clathration and Adsorption. In most cases, however, it must

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ein dritter Bestandteil in das Trennsystem eingeführt werden, der seinerseits zusätzliche Vorrichtungen für die anschließende Trennung und Gewinnung dieses dritten Bestandteils erfordert. Im Falle der Trennung von meta-Xylol durch selektive Sulfonierung sind beachtliche Vorrichtungen erforderlich, nur um die Schwefelsäure wiederzugewinnen und wieder zu konzentrieren. Ähnlich erfordert die Verwendung von HP-BF, für die meta-Xylolgewinnung die Handhabung korrosiver Gase und teurer Speziallegierungen für die Betriebsvorrichtungen.a third component can be introduced into the separation system, which in turn provides additional devices for the subsequent Requires separation and extraction of this third component. In the case of the separation of meta-xylene by selective Sulphonation requires considerable equipment just to recover and re-concentrate the sulfuric acid. Similarly, the use of HP-BF requires that for meta-xylene recovery the handling of corrosive gases and expensive special alloys for the operating devices.

Clathrationsverfahren erfordern andererseits die mechanische Handhabung von ungefähr der 8- bis 10-fachen Menge an fremdem Material, bezogen auf die Komponenten, die abgetrennt werden sollen, und diese Verfahren sind wegen der Energieerfordernisse alleine bereits sehr teuer. Schließlich erfordern selbst Adsorptionsverfahren, bei denen eine isomere Komponente an einem festen Adsorptionsmittel adsorbiert wird, große Anfangsinvestitionen an Adsorptionsmitteln und diese können leicht durch Verunreinigungen, die in dem isomeren Beschikkungsmaterial enthalten sind, desaktiviert werden.Clathration processes, on the other hand, require the mechanical handling of about 8 to 10 times the amount of extraneous Material related to the components to be separated and these methods are because of energy requirements Already very expensive. Finally, adsorption processes require even adsorption processes involving an isomeric component is adsorbed on a solid adsorbent, large initial investments in adsorbents and these can are easily deactivated by impurities contained in the isomeric feedstock.

Als Folge der Nachteile, die den bekannten Trennverfahren innevrohnen, besteht ein großer Bedarf für ein weniger schwieriges, relativ billiges, jedoch sehr v/irksames Verfahren, um meta-Xylol von seinen Isomeren abzutrennen. Dieses Verfahren soll erstens mit vorhandenen para-Xylolgewinnungsanlagen auskommen und zweitens soll es die vorhandene Kühlkapazität ausnutzen, d.h. es soll der Tatsache Rechnung tragen, daß die Verfahrensflüssigkeiten bereits auf niedrige Temperatur abgekühlt sind.As a result of the disadvantages inherent in the known separation processes, there is a great need for a less difficult, relatively inexpensive, but very effective method to to separate meta-xylene from its isomers. Firstly, this process should make do with existing para-xylene recovery plants and secondly, it should utilize the available cooling capacity, i.e. it should take into account the fact that the Process fluids have already cooled to low temperature.

Es wurde nun gefunden, daß meta-Xylol verbesserter Reinheit selektiv und bevorzugt aus Mischungen aus meta-Xylol und anderen aromatischen Cg-Isomeren, die als Verunreinigungen enthalten sind, abgetrennt wurden kann, wenn man besondere Ver-It has now been found that meta-xylene of improved purity selectively and preferably from mixtures of meta-xylene and others aromatic Cg isomers, which contain as impurities can be separated if you have special

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fahrensbedingungen auswählt, wobei die relativen Kristallisationsraten von meta- und para-Xylol so gewählt werden, daß para-Xylol bei einer unerwartet niedrigen Kristallisationsrate relativ zu der Kristallisationsrate von raeta-Xylol kristallisiert. Genauer gesagt, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Mischung aus meta-Xylol und seinen aromatischen Cg-Isomeren, die als Verunreinigung wirken, zuerst ausgewählt oder hergestellt, und zwar auf der Grundlage, daß die Mischung enthält:driving conditions, with the relative crystallization rates of meta- and para-xylene are chosen so that para-xylene crystallizes at an unexpectedly low rate of crystallization relative to the rate of crystallization of raeta-xylene. More precisely, in the process according to the invention, a mixture of meta-xylene and its aromatic Cg isomers to act as an impurity are first selected or prepared on the basis that the Mixture contains:

1. Eine im wesentlichen eutektische Mischung aus meta- und para-Xylol, d.h. meta- und para-Xylol sind im wesentlichen in ihrem eutektisehen Verhältnis vorhanden,1. An essentially eutectic mixture of meta- and Paraxylene, i.e. meta- and paraxylene are essentially present in their eutectic ratio,

2. eine eingestellte Konzentration an ortho-Xylol in der Mischung bei einem Wert unterhalb des eutektischen Verhältnisses von ortho- und meta-Xylol und2. a set concentration of ortho-xylene in the mixture at a value below the eutectic ratio of ortho- and meta-xylene and

3. eine eingestellte Konzentration an para-Xylol in der Mischung von ungefähr 10 Uol-% oder weniger.3. a set concentration of para-xylene in the mixture of about 10 uol% or less.

Die so hergestellte Mischung enthält eingestellte oder ausgewählte Konzentrationen an ortho-, meta- und para-Xylol und sie wird dann auf eine Temperatur und während einer ausreichend kurzen Zeit abgekühlt, um eine Aufschlämmung aus Kristallen zu ergeben, die an meta-Xylol angereichert sind, relativ zu dem Verhältnis von meta- und para-Xylol,das man üb- -licherweise bei der Kristallisation bis zum thermodynamischen Gleichgewicht erhält.The mixture produced in this way contains adjusted or selected ones Concentrations of ortho-, meta- and para-xylene and it is then at a temperature and during a sufficient cooled for a short time to give a slurry of crystals enriched in meta-xylene, relatively to the ratio of meta- and para-xylene that is usually used in crystallization up to the thermodynamic Maintains balance.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert:The invention is explained in more detail with the aid of the accompanying drawings:

Fig. 1 stellt ein schematisches Fließschema einer erfindungsgemäßen Ausführungsform dar, wobei ein externes Ver- Fig. 1 shows a schematic flow diagram of an embodiment according to the invention, wherein an external connection

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dünnungsmittel zu den Xylolmischlingen zugegeben wird, um die Konzentration an para-Xylol einzustellen, undthinning agent is added to the xylene mixtures, to adjust the concentration of paraxylene, and

Fig. 2 stellt ein schematisches Fließschema einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, wobei die Konzentration an para-Xylol durch ein Zweistufen-Kristallisationsverfahren eingestellt wird. 2 shows a schematic flow sheet of another embodiment of the process according to the invention, the concentration of para-xylene being adjusted by a two-stage crystallization process.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann meta-Xylol selektiv aus Cp-Isomerenmischungen, die meta-Xylol, para-Xylol, Äthylbenzol und ortho-Xylol enthclten, abgetrennt werden. Überraschenderweise können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Mischungen aus Kristallen, die an meta-Xylol angereichert sind, selektiv und bevorzugt aus para-Xylol enthaltenden Lösungen kristallisiert werden. Durch die einzigartigen Verfahrensbedingungen, wie sie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren definiert werden, ist es möglich, para-Xylol selektiv mit einer unerwartet niedrigen Rate zu kristallisieren, bezogen auf die Rate, mit der meta-Xylol kristallisiert. Die Anreicherung von meta-Xylol tritt somit in einem kinetisch regulierten Verfahren auf, bei dem meta- und para-Xylol mit relativen Kristallisationsraten, die sich unterscheiden, kristallisieren.According to the method of the invention, meta-xylene can be selectively from Cp isomer mixtures, the meta-xylene, para-xylene, ethylbenzene and ortho-xylene contained. Surprisingly mixtures of crystals enriched in meta-xylene can be used in the process according to the invention, be selectively and preferably crystallized from solutions containing para-xylene. Due to the unique process conditions, as they are defined in the process of the invention, it is possible to selectively paraxylene with a unexpectedly low rate of crystallization relative to the rate at which meta-xylene crystallizes. The enrichment of meta-xylene thus occurs in a kinetically regulated process in which meta- and para-xylene with relative crystallization rates, that differ, crystallize.

Die Auswahl oder gewünschtenfalls die Herstellung eines Beschickung sStroms der Cg-Isomeren erfolgt auf der folgenden Grundlage. Zuerst enthält die Mischung der CQ-Isomeren wünschenswerterweise meta- und para-Xylol im wesentlichen in deren eutektischem Verhältnis. Da das eutektische Verhältnis von meta- und para-Xylol variiert entsprechend, wie die Gesamtkonzentration an para- und meta-Xylol in der Cg-Hiscnung variiert, wird das genaue eutektische Verhältnis, das man verwendet, etwas variieren. Beispielsweise beträgt in einer binären Mischung, die nur para- und meta-Xylol enthält, das eutektische Verhältnis ungefähr 87 zu 13 meta- zu para-Xylol.The selection or, if desired, preparation of a feed stream of the Cg isomers is made on the following basis. First, the mixture of C Q isomers desirably contains meta- and para-xylene in essentially their eutectic ratio. Since the eutectic ratio of meta- and para-xylene varies as the total concentration of para and meta-xylene in the Cg mixture varies, the exact eutectic ratio used will vary somewhat. For example, in a binary mixture containing only para and meta-xylene, the eutectic ratio is approximately 87 to 13 meta-to-para-xylene.

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Im Falle einer Co-Isomerenmischung, die nur eine gemeinsame meta- und para-Xylolkonzentration von ungefähr 25% besitzt, beträgt das eutektische Verhältnis ungefähr 91 zu 9 meta- zu para-Xylol. Da typische Abfallfiltratströme, die man aus Herstellungsanlagen von para-Xylol erhält, Cg-Isomerenmischungen enthalten, in denen das meta- und das para-Xylol im wesentlichen in ihrem eutektisehen Verhältnis vorhanden sind, sind natürlich solche Abfallfiltratströme sehr wünschenswerte Ausgangsraaterialien für das erfindungsgemäße Verfahren.In the case of a co-isomer mixture that only has one common has meta- and para-xylene concentration of approximately 25%, the eutectic ratio is approximately 91 to 9 meta- to para-xylene. Because typical waste filtrate streams coming from manufacturing plants obtained from para-xylene, contain Cg isomer mixtures in which the meta- and the para-xylene essentially are present in their eutectic relationship are natural such waste filtrate streams are very desirable starting materials for the process of the invention.

Nachdem man eine Mischung aus Cg-Isomeren, die meta- und para-Xylol im wesentlichen in ihrem eutektischen Verhältnis enthält, ausgewählt oder hergestellt hat, wird die Konzentration an ortho-Xylol, das in der Mischung enthalten ist, auf einen Wert unter dem eutektischen Verhältnis von ortho- und meta-Xylol eingestellt. Bevorzugt wird die Konzentration an ortho-Xylol, welches in der Mischung aus Cg-Isomeren enthalten ist, auf einen Wert vermindert, der unterhalb des eutektischen Verhältnisses von ortho- und meta-Xylol liegt, bevor irgendeine Kristallisation oder Entfernung von para-Xylol stattfindet. Im Falle eines typischen Abfallfiltratstromes erfordert dies üblicherweise die Verminderung an ortho-Xylol in der Mischung auf ungefähr 11 Mol-% oder weniger.After having a mixture of Cg isomers, the meta- and para-xylene contains, selected or produced essentially in their eutectic ratio, the concentration of ortho-xylene, which is contained in the mixture, to one Value below the eutectic ratio of ortho- and meta-xylene set. The concentration of ortho-xylene contained in the mixture of Cg isomers is preferred, reduced to a value below the eutectic ratio of ortho- and meta-xylene before any Crystallization or removal of para-xylene takes place. In the case of a typical waste filtrate stream, required this usually the reduction of ortho-xylene in the mixture to about 11 mole percent or less.

Schließlich wird die Konzentration des para-Xylols, das in der Mischung enthalten ist, auf ungefähr 10 Uol-% oder weniger und bevorzugt auf 8 MoI-Jo oder weniger eingestellt. Je niedriger die para-Xylolkonzentration unter 10 Hol-?* liegt, um so größer ist natürlich der Unterschied zwischen den relativen Kristallisationsraten an meta- und para-Xylol. Die Wirkung der para-Xylolkonzentration auf die para-Xylolkristallisationsrate wird in der folgenden Tabelle erläutert, worin die Geschwindigkeitskonstanten für die Kristallisation von para-Xylol bei unterschiedlichen Konzentrationsmengen angegeben sind.Finally, the concentration of the para-xylene contained in the mixture is adjusted to about 10 mol% or less, and preferably to 8 mol% or less. The lower the paraxylene concentration below 10 Hol -? *, The greater the difference between the relative crystallization rates of meta and paraxylene is of course. The effect of paraxylene concentration on the rate of paraxylene crystallization is illustrated in the following table, which shows the rate constants for the crystallization of paraxylene at different levels of concentration.

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Tabelle ITable I.

Kristallisationsgeschwindigkeitskonstanten dc/dt = ^Crystallization Rate Constants dc / dt = ^

Versuchstempe- ursprüngliches (PX)^' k^ ' ratur (0C) (MoIJi)Test temperature- original (PX) ^ 'k ^ ' rature ( 0 C) (MoIJi)

-59,212,766,4 χ 10~4 -67,0 . 9,6 21,6 χ 10*"4 -59,212,766,4 χ 10 ~ 4 -67.0. 9.6 21.6 χ 10 * " 4

-72,4 7,2 5,1 x 10"4 -72.4 7.2 5.1 x 10 " 4

^1^ S = Übersättigung = (PX) zu Beginn - (PX) Löslichkeit'^ 1 ^ S = supersaturation = (PX) at the beginning - (PX) solubility '

(2) -Λ(2) -Λ

K ' in Einheiten von min K ' in units of min

^' (PX) = para-Xylolkonzentration^ '(PX) = para-xylene concentration

Die Einstellung der para-Xylolkonzentration kann durch verschiedene Verfahren erfolgen. Ein sehr geeignetes Verfahren besteht darin, daß man zu der Cp-Mischung ein Verdünnungsmittel zugibt, bis die Konzentration des para-Xylolbestandteils auf ungefähr 10 Mol-% oder weniger vermindert ist. Die Verdünnungsmittel, die am geeignetsten sind, sind niedrigschmelzende Lösungsmittel, wie Toluol, Butan, Propan oder ähnliches, und die auch leicht von den Cg-Isomeren durch Destillation abgetrennt werden können. Cg-Maphthene, die man als Nebenprodukt der Isomerisierung erhält, sind ebenfalls bei dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignete Verdünnungsmittel. The adjustment of the paraxylene concentration can be done by various means Procedure. A very suitable method consists in adding a diluent to the Cp mixture adds until the concentration of the paraxylene component is reduced to about 10 mol% or less. the Diluents that are most suitable are low melting solvents such as toluene, butane, or propane similar, and also easily obtained from the Cg isomers by distillation can be separated. Cg maphthenes, which are obtained as a by-product of isomerization, are also suitable diluents for the process according to the invention.

Bei einem anderen nützlichen Verfahren zur Einstellung der Konzentration von para-Xylol ist es erforderlich, daß die ursprüngliche Cg-Hischung eine Reihe von aufeinanderfolgenden Kristallisationen unterworfen wird. Die erste dieser Kristallisationen -wird ausgeführt, um para-Xylol zu entfernen, bis das Eutektikum von meta-Xylol und para-Xylol erreicht, ist.Another useful method of adjusting the concentration of paraxylene requires that the original cg-hishing a number of consecutive Is subjected to crystallizations. The first of these crystallizations - is carried out to remove para-xylene until the eutectic of meta-xylene and para-xylene is reached.

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Dann wird die Mutterlauge aus der ersten Kristallisation weiter kristallisiert, um Kristalle mit dem para-/meta-Xylol-Eutektikum ungefähr 88% meta-Xylol und 12/ά para-Xylol zu entfernen und um zur gleichen Zeit eine Miiterlauge herzustellen, die eine Konzentration von 10 Mol-% oder weniger para-Xylol enthält.Then the mother liquor from the first crystallization is further crystallized to form crystals with the para- / meta-xylene eutectic remove approximately 88% meta-xylene and 12 / ά para-xylene and at the same time to prepare a diluted liquor having a concentration of 10 mol% or less of paraxylene contains.

In jedem Fall muß die Cg-Mischung eine eingestellte para-Xylolkonzentration besitzen, die nicht größer ist als ungefähr 10 Mol-94 u11^ bevorzugt liegen die Konzentrationen unter 8 Mol-%. Es wurde- gefunden, daß man noch reineres meta-Xylol herstellen kann, wenn die Konzentration an para-Xylol in der Cg-Mischung weiter vermindert wird, beispielsweise auf 7 Mol-% oder weniger. Beispielsweise kann man meta-Xylol mit 90%iger Reinheit oder noch größerer Reinheit herstellen, wenn man die para-Xylolkonzentration auf 8 Mol-% einstellt, und wird die para-Xylolkonzentration auf 7 Mol-% eingestellt, so erhält man meta-Xylol mit einer Reinheit von 97%.In any case, the mixture must have a Cg-set paraxylene concentration which is not greater than about 10 mole-94 11 u ^ preferably, the concentrations of less than 8 mol%. It has been found that even purer meta-xylene can be produced if the concentration of para-xylene in the Cg mixture is further reduced, for example to 7 mol% or less. For example, metaxylene with 90% purity or even greater purity can be produced by adjusting the para-xylene concentration to 8 mol%, and if the para-xylene concentration is adjusted to 7 mol%, metaxylene is obtained with a purity of 97%.

Die geeignete Auswahl der Ausgangsmischung, d.h. der Mischung, die meta- und para-Xylol in ihrem eutektischen Verhältnis enthält, kann die Notwendigkeit vermeiden, zuerst die meta- und para-Xylolkonzentrationen einzustellen, um das gewünschte Verhältnis zu erhalten. Verwendet man beispielsweise einen Abfallfiltratstrom der Cg-Isomeren, so ist keine Anfangskristallisation erforderlich, um eine Cg-Mischung herzustellen, die meta- und para-Xylol im wesentlichen in deren geeignetem Verhältnis enthält.The appropriate selection of the starting mixture, i.e. the mixture, which contains meta- and para-xylene in their eutectic ratio can avoid the need to first use the meta- and adjust para-xylene concentrations to the desired Get relationship. If, for example, a waste filtrate stream of the Cg isomers is used, there is no initial crystallization required to make a Cg mixture that has meta- and para-xylene in essentially their proper form Contains ratio.

Es soll ebenfalls bemerkt v/erden, daß die Entfernung von ortho-Xylol erforderlichenfalls gegebenenfalls durchgeführt v/erden kann, bevor irgendeine para-Xylolkristallisation in der para-Xylolgewinnungsanlage stattfindet. Beispielsweise wird das ortho-Xylol bevorzugt aus dem ersten Reformatbeschickungs-It should also be noted that the removal of ortho-xylene if necessary, may be carried out before any paraxylene crystallization in the paraxylene recovery unit takes place. For example, the ortho-xylene is preferably from the first reformate charge

-10-A09810/1163 -10- A09810 / 1163

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strom zu einer para-Xylolanlage entfernt. \'!enn ein Abfallfiltratstrom von einer para-Xylolanlage bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, sollte das ortho-Xylol bevorzugt zuerst aus dem Beschickungsmaterial in die para-Xylolanlage durch Fraktionierung entfernt v/erden, bevor irgendeine Kristallisation oder ein Abkühlen stattfindet.electricity to a para-xylene plant removed. is \ '! fa Abfallfiltratstrom of a para-Xylolanlage used in the inventive process, the ortho-xylene should preferably first / ground by fractionation away v before any crystallization or cooling takes place from the feedstock in the para-Xylolanlage.

Nach der Herstellung oder der Auswahl einer geeigneten Cg-Kischung für das erfindungsgemäße Verfahren und nach der Einstellung der Konzentrationen von ortho- und para-)§a.ol auf die gewünschten Werte wird die Mischung in einer Kristallisationsvorrichtung auf eine Temperatur und während einer ausreichend kurzen Zeit abgekühlt, um eine Aufschlämmung an Kristallen zu ergeben, die an meta-Xylol angereichert ist, relativ zu dem Verhältnis von meta- und para-Xylol, das üblicherweise in Feststoffen, die beim thermodynamisehen Gleichgewicht kristallisieren, vorhanden ist. Praktisch ausgedrückt, bedeutet dies, daß die behandelte Cg-Mischung während ungefähr 5 bis 150 min und bevorzugt während 5 Ms 40 min abgekühlt wird, um eine Aufschlämmung aus Kristallen und Flüssigkeiten zu ergeben, die nicht im Gleichgewicht steht und ungefähr 10 bis 90 Gew.-% der Menge an festen Kristallen entspricht, die man üblicherweise durch Kristallisation bis zum thermodynamisehen Gleichgewicht erhält.After the production or the selection of a suitable Cg mixture for the process according to the invention and after setting the concentrations of ortho- and para-) §a.ol on the desired values, the mixture in a crystallizer to a temperature and during a sufficient briefly cooled to a slurry of crystals which is enriched in meta-xylene, relative to the ratio of meta- and para-xylene, which is usually in solids, which are at thermodynamic equilibrium crystallize, is present. In practical terms, this means that the treated Cg mixture for approximately 5 to 150 min and preferably cooled for 5 ms 40 min to give a slurry of crystals and liquids that is out of equilibrium and about 10 to 90 wt .-% corresponds to the amount of solid crystals that are usually obtained by crystallization up to thermodynamic equilibrium is maintained.

Überraschenderweise kristallisiert während dieser Kühlstufe das para-Xylol, das in der gekühlten Mischung vorhanden ist, aber mit einer Geschwindigkeit, die ausreichend langsam ist, bezogen auf die meta-Xylolkristallisationsgeschwindigkeit, und dadurch wird die Gewinnung eines angereicherten meta-Xylolkonzentrats möglich, bezogen auf das Verhältnis von meta- und para-Xylol, das man üblicherweise bei der Kristallisation bis zum thermodynamischen Gleichgewicht erhält.Surprisingly, it crystallizes during this cooling stage the para-xylene that is present in the chilled mixture, but at a rate that is sufficiently slow, based on the meta-xylene crystallization rate, and thereby the recovery of an enriched meta-xylene concentrate possible, based on the ratio of meta- and para-xylene, which is usually used in the crystallization up to to thermodynamic equilibrium.

-11--11-

/,09810/ 1 163/, 09810/1 163

Die selektive Kristallisation des meta-Xylols wird durch Animpfen mit meta-Xylolkristallen, durch Verminderung der Verweilzeit in dem Kristallisator und durch Aufrechterhaltung geringer Temperaturunterschiede zwisehen der Cg-Lösung und dem Kühlmittel aktiviert. Diese Bedingungen werden wünschenswerterweise eingehalten, indem man ein inneres Kühlmittel, wie Kohlendioxid, Äthan, Äthylen oder ähnlichem, verwendet, wobei das Kühlmittel physikalisch in die Cg-Mischung eingeführt wird. Durch eine sorgfältige Auswahl des inneren Kühlmittels kann das Kühlmittel ebenfalls als Verdünnungsmittel dienen, um die para-Xylolkonzentration auf den gewünschten Wert einzustellen.The selective crystallization of the meta-xylene is done by seeding with meta-xylene crystals, by reducing the residence time in the crystallizer and by maintaining small temperature differences between the Cg solution and activated by the coolant. These conditions are desirably met by using an internal coolant, such as carbon dioxide, ethane, ethylene or the like, is used, with the coolant being physically introduced into the Cg mixture will. By carefully selecting the internal coolant, the coolant can also be used as a diluent serve to bring the para-xylene concentration to the desired one Set value.

Bei einer gewünschten Rate wird die meta-Xylolkristallisation beispielsweise bei Temperaturen im Bereich von ungefähr -65 bis-9O0C durchgeführt. Ein Animpfen der Cg-Lösung aktiviert die Kristallisationsrate von meta-Xylol, obgleich das Animpfen nicht erforderlich ist, um hochreine meta-Xylolkristalle zu bilden. Es wurde beobachtet, daß die Verwendung v.on zwischen ungefähr 0,1 und 2,0 Gew.-$6 meta-Xylolimpfkristallen einheitlicher Größe die Kristallisationsgeschwindigkeit von meta-Xylol auf den gewünschten Wert erhöht.At a desired rate, the meta-Xylolkristallisation example, bis-9O 0 C carried out at temperatures in the range of about -65. Inoculation of the Cg solution activates the rate of crystallization of meta-xylene, although inoculation is not required to form high purity meta-xylene crystals. It has been observed that the use of between about 0.1 and 2.0 wt. 6 uniformly sized metaxylene seeds increases the rate of crystallization of metaxylene to the desired level.

Ähnlich werden die Verweilzeiten in der Kristallisationsvorrichtung üblicherweise so reguliert, daß man eine Zeit verwendet, die ausreicht, um eine Aufschlämmung aus Kristallen und Flüssigkeiten zu ergeben, die ungefähr 10 bis 90 Gew.-% Kristallfeststoffe enthält, die man unter den gleichen Bedingungen erwarten kann. Es soll jedoch bemerkt v/erden, daß höhere oder niedrigere Temperaturen erforderlich sein können, um den Gehalt an den gesamten Feststoffen und Kristallen auf die gewünschten Werte einzustellen. Typischerweise sind kurze Kristallisatorverweilzeiten im Bereich von ungefähr 5 bis 150 min und bevorzugt 5 bis 40 min bei Temperaturen von unge-The residence times in the crystallizer are similar usually regulated to use a time sufficient to form a slurry of crystals and to give liquids containing about 10 to 90 weight percent crystal solids which can be obtained under the same conditions can expect. It should be noted, however, that higher or lower temperatures may be required in order to adjust the content of the total solids and crystals to the desired values. Typically they are short Crystallizer residence times in the range from approximately 5 to 150 minutes and preferably 5 to 40 minutes at temperatures of approx.

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fähr -65 bis -9O0C erforderlich, um die gewünschten angereicherten meta-Xylolkonzentrationen zu erhalten. Kürzere Kristallisatorverweilzeiten ergeben beispielsweise niedrigere Mengen an Feststoffen nach dem Kühlen, aber diese Feststoffe enthalten höhere meta-Xylolkonzentrationen.Fähr -65 to 0 C -9O necessary to obtain the desired enriched meta-Xylolkonzentrationen. For example, shorter crystallizer residence times result in lower levels of solids after cooling, but these solids contain higher concentrations of metaxylene.

Das Kristallisationsverfahren kann entweder ansatzweise oder kontinuierlich durchgeführt werden. Die Kristallisationsvor— richtungen oder -apparate können als Rührtanks oder bevorzugt als kegelförmige Durchflußkessel ausgebildet sein. Die Rezirkulation der Produktaufschlämmung, um meta-Xylolimpfkristalle zu erhalten, ist besonders wünschenswert, wenn kegelförmige Durchflußkessel bei dem Kristallisationsverfahren verwendet werden. Im Falle von Kristallisationsgefäßen mit Rührtank ist eine Rezirkulation der Produktaufschlämmung nicht erforderlich,The crystallization process can be carried out either batchwise or continuously. The crystallization process Devices or devices can be designed as stirred tanks or preferably as conical flow-through kettles. The recirculation the product slurry to form meta-xylene seeds is particularly desirable when using conical flow-through kettles in the crystallization process will. In the case of crystallization vessels with a stirring tank, recirculation of the product slurry is not necessary,

Wird schließlich eine ummantelte Kristallisationsvorrichtung verwendet, um bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zu kühlen, anstatt daß man innere Kühlmittel verwendet, wird der Temperaturunterschied zwischen der aromatischen Cg-Lösung und den Wänden der Kristallisationsvorrichtung wünschenswerterweise im Bereich von ungefähr 1 bis 10 C gehalten. Verwendet man andererseits ein inneres Kühlmittel, so wird der gewünschte kleine Temperaturunterschied zwischen dem Kühlmittel und der Cg-Mischung inhärent erreicht.Finally, if a jacketed crystallization device is used to cool in the process according to the invention, instead of using internal refrigerants, the temperature difference between the Cg aromatic solution and the Walls of the crystallizer are desirably kept in the range of about 1 to 10 ° C. If you use on the other hand, an internal coolant, the desired small temperature difference between the coolant and the Cg mixture inherently achieved.

Die Entfernung der hochreinen, an meta-Xylol reichen Kristalle, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden von der Mutterlauge, die nach der Umkristallisation verbleibt, kann nach irgendeinem der zahlreichen mechanischen Verfahren erfolgen. Man kann beispielsweise Filtrieren, Zentrifugieren und ähnliche Verfahren durchführen. 'Weiterhin können die wiedergewonnenen mete-Xylolkristalle weiter durch Teilschmelzen oder durch ein anderes Kristallisationsverfahren gewünschtenfalls konzentriert werden, wobei man noch reineres meta-XylolThe removal of the high-purity crystals rich in meta-xylene, which are obtained in the process according to the invention from the mother liquor which remains after the recrystallization, can be made by any of a number of mechanical methods. For example, filtration or centrifugation can be used and perform similar procedures. 'Furthermore, the recovered mete-xylene crystals continue by partial melting or by another crystallization method, if desired be concentrated, with even purer meta-xylene

-13-409810/1163 -13-409810 / 1163

erhält, während die Mutterlaugen, die man vom Teilschmelzen oder bei der Umkristallisation erhält, fraktioniert v/erden können, um Verdünnungsmittel zu entfernen, oder sie können für die Isomerisierung und Wiederbehandlung rezyklisiert werden. obtained, while the mother liquors, which are obtained from partial melting or recrystallization, are fractionated can be used to remove diluents or can be recycled for isomerization and retreatment.

Die Co-Mischung, die meta-Xylol enthält, ist vor der Behandlung, um das ortho-Xylol zu entfernen, und vor der Behandlung, um die para-Xylolkonzentration entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren einzustellen, eine Mischung aus ungefähr 45 MoI-Ji meta-Xylol und ungefähr 20 Mol-% para-Xylol, ungefähr 15 Mol-% Äthylbenzol und ungefähr 20 Mol-% ortho-Xylol. Diese Mischung kann nach einer Anzahl von Verfahren erhalten werden. Bei typischen Betriebsbedingungen in einer para-Xylolanlage enthält ein Rückstand oder Abfallfiltrat, die bei der Kristallisation und Gewinnung von para-Xylol aus einem Cg-Reformat erhalten v/erden, ungefähr 8 bis 20 Mol-So Äthylbenzöl, ungefähr 8 bis 13 Mol-% para-Xylol und ungefähr 15 bis 25 Mol-% ortho-Xylol, wobei der Rest meta-Xylol ist. Bevorzugt wird ausreichend ortho-Xylol durch Fraktionierung vor der para-Xylolkristallisation entfernt, so daß nur 11 Mol-% oder weniger ortho-Xylol in der Mischung verbleiben. Zu diesem Zeitpunkt sollte die ortho-Xylolkonzentration ausreichend klein sein, damit das meta-Xylol kristallisieren kann, ohne daß zuerst das ortho-Xyloleutektikum erreicht wird.The co-mixture containing meta-xylene is prior to treatment, to remove the ortho-xylene, and before treatment, to set the par-xylene concentration accordingly for the invention Set process, a mixture of about 45 mol% meta-xylene and about 20 mol% para-xylene, about 15 mole percent ethylbenzene and about 20 mole percent ortho-xylene. This mixture can be obtained by a number of methods. Under typical operating conditions in a Paraxylene system contains a residue or waste filtrate, obtained in the crystallization and recovery of para-xylene from a Cg reformate, about 8 to 20 moles Ethyl benzene, about 8 to 13 mole percent paraxylene and about 15 to 25 mole percent ortho-xylene with the remainder being meta-xylene. Sufficient ortho-xylene is preferably removed by fractionation prior to para-xylene crystallization so that only 11 Mol% or less of ortho-xylene remains in the mixture. At this point the ortho-xylene concentration should be sufficiently small for the meta-xylene to crystallize can without first reaching the ortho-xylene eutectic.

ann wird die Konzentration an para-Xylol auf 8 Mol-?S oder einen niedrigeren Wert, je was bei der vorliegenden Erfindung erwünscht wird, eingestellt.ann the concentration of para-xylene to 8 mol? S or a lower value whatever is desired in the present invention.

In der Praxis kann das erfindungsgemäße Verfahren in einer Vielzahl von Flußdiagrammanordnungen durchgeführt werden. Zwei solche Anordnungen sind in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Beispielsweise wird bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform eine typische Mischung aus Cg-Isomeren, wieIn practice, the inventive method in a A variety of flowchart arrangements can be performed. Two such arrangements are shown in FIGS. For example, in the embodiment shown in FIG. 1, a typical mixture of Cg isomers, such as

-14-409810/1163 -14- 409810/1163

man sie bei Betriebsbedingungen in para-Xylolanlagen erhält, ■ (15 Mol-tf Äthylbenzol, 20 Mol-% para-Xylol, 45 Mol-So meta-Xylol und 20 MoI-^ ortho-Xylol) in die Säule 11 über die Leitung 31 eingeführt und wird fraktioniert, um ungefähr die Hälfte des ortho-Xylols zu entfernen. Der Überkopfstrom aus der Säule 11 wird dann in einen ersten Kristallisator 12 über die Leitung 32 geleitet, und auf eine Temperatur von ungefähr -65°C gekühlt, um para-Xylol zu gewinnen, das im Überschuß über die eutektische Konzentration vorhanden ist. 10 MoI-^ ortho-Xylol v/erden durch Fraktionierung entfernt. 90 Mol-So der Cg-Mischung werden über die Leitung 32 in die Kristallisationsvorrichtung 12 (bzw. in den Kristallisator 12) geleitet. Die Zusammensetzung, die in den Kristallisator eingeführt wird, enthält 16,7 Mol-?S Äthylbenzol, 22,2 UoI-0A para-Xylol, 50,0 M0I-9S meta-Xylol und 11,1 Mol-S» ortho-Xylol. Bei dieser Kristallisation in der ersten Stufe werden in der Zentrifuge 13 der ersten Stufe 14 Mol-% para-Xylolkristalle entfernt und 76 Mol Mutterlauge werden über die Leitung 33 zur Kristallisation der zweiten Stufe geführt. Die Mutterlauge besitzt eine Zusammensetzung von 19,3 Mol-So Äthylbenzol, 9,7 Mol-% para-Xylol, 58,0 Mol-% meta-Xylol und 13,0 Mol-# ortho-Xylol. they are obtained under operating conditions in para-xylene plants, ■ (15 mol-tf ethylbenzene, 20 mol% para-xylene, 45 mol-So meta-xylene and 20 mol ^ ortho-xylene) into column 11 via line 31 and is fractionated to remove approximately half of the ortho-xylene. The overhead stream from column 11 is then passed into a first crystallizer 12 via line 32 and cooled to a temperature of about -65 ° C to recover paraxylene which is in excess of the eutectic concentration. 10 mol- ^ ortho-xylene are removed by fractionation. 90 mol / s of the Cg mixture are passed via line 32 into crystallization device 12 (or in crystallizer 12). The composition that is introduced into the crystallizer contains 16.7 moles of ethylbenzene, 22.2 UoI- 0 A para-xylene, 50.0 M0I-9S meta-xylene and 11.1 moles of S »ortho- Xylene. During this crystallization in the first stage, 14 mol% of para-xylene crystals are removed in the centrifuge 13 of the first stage and 76 mol of mother liquor are passed via line 33 to the crystallization of the second stage. The mother liquor has a composition of 19.3 mol% ethylbenzene, 9.7 mol% paraxylene, 58.0 mol% meta-xylene and 13.0 mol% ortho-xylene.

Wie zuvor angegeben, wird die Mutterlauge von dieser ersten Stufe der Kristallisation mit einem niedrigschmelzenden Lösungsmittel verdünnt, um den Gehalt an para-Xylol der Cg-Mi- · schung zu erniedrigen. Bei dieser Stufe besitzt die CQ-Mischung vor dem Kühlen im Kristallisator 14 eine Zusammensetzung entsprechend 16,8 Mol-So Äthylbenzol, 6,75 Mol-S-5 para-Xylol, 50,6 Mol-56 meta-Xylol, 11,3 Mol-% ortho-Xylol und 14,6 Mol-So Verdünnungsmittel. Diese verdünnte Mutterlauge \fird in den Kristallisator 14 über die Leitung 34 geleitet und dann auf eine Temperatur von -74,70C während einer Zeit abgekühlt, die ausreicht, um die gewünschten Mengen an Feststoffen, dieAs indicated above, the mother liquor from this first stage of crystallization is diluted with a low-melting solvent in order to lower the paraxylene content of the C g mixture. At this stage, the C Q mixture, before cooling in the crystallizer 14, has a composition corresponding to 16.8 mol-So ethylbenzene, 6.75 mol-S-5 para-xylene, 50.6 mol-56 meta-xylene, 11, 3 mole percent ortho-xylene and 14.6 mole So diluent. This diluted mother liquor \ FIRD in the crystallizer 14 via line 34 and then cooled to a temperature of -74.7 0 C for a time sufficient to provide the desired amounts of solids,

-15- £09810/1163 -15- £ 09810/1163

auf die gewünschte meta-Xylolkonzentration angereichert sind, zu erhalten. Die meta-xylolreichen Kristalle werden dann über die Zentrifuge 15 entfernt und die Mutterlauge wird in der Säule 16 destilliert, um das Verdünnungsmittel zu gewinnen. Schließlich wird die restliche Mischung an Cg-Isomeren über die Isomerisierungsvorrichtung 17 in die Fraktionierungssäule 11 rezyklisiert.enriched to the desired meta-xylene concentration. The meta-xylene-rich crystals are then removed via centrifuge 15 and the mother liquor is distilled in column 16 to recover the diluent. Finally, the remaining mixture of Cg isomers is recycled into the fractionation column 11 via the isomerization device 17.

Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform kann auch mit anderen Bedingungen, wie sie in den folgenden Beispielen erläutert werden, durchgeführt v/erden.The embodiment shown in FIG. 1 can also be used with other conditions, as explained in the following examples are carried out.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.The following examples illustrate the invention without restricting it.

Beispiel 1example 1

100 Mol (15% EB, 20% PX, 4550 MX, 20?S OX)100 moles (15% EB, 20% PX, 4550 MX, 20? S OX)

Destillation, Ausbeute = 20 Mol ortho-Xylol . 80 Mol (18,8% EB, 25,0?$ PX, 56,2?$ MX) Kristallisation, -62,30C, Ausbeute =14 Mol para-XylolDistillation, yield = 20 moles of ortho-xylene. 80 mol (18.8% EB, 25.0? $ PX, 56.2? $ MX) crystallization, -62.3 0 C, yield = 14 moles of para-xylene

66 Mol (22,7?$ EB, 9,155 PX, 68,2?$ MX)66 moles (22.7? $ EB, 9.155 PX, 68.2? $ MX)

Verdünnung, zugegeben werden 23-Mol Verdünnungsmittel bei -62°CDilution, 23 mol of diluent are added at -62 ° C

89 Mol (16,85$ EB, 6,75?$ PX, 50,65$ MX, 25,9>$ Verdünnungsmittel) 89 moles (16.85 $ EB, 6.75? $ PX, 50.65 $ MX, 25.9> $ diluent)

Kristallisation, -74,7°C, Ausbeute =10 Mol eines 95%igen Konzentrats an meta-XjzblCrystallization, -74.7 ° C, yield = 10 mol of a 95% concentrate of meta-Xjzbl

79 Mol (19,055 EB, 6,96?$ PX, 45,0?$ MX, 29,25-5 Verdünnungsmittel)
. Destillation, Ausbeute = 23 Mol Verdünnungsmittel
79 moles (19.055 EB, 6.96? $ PX, 45.0? $ MX, 29.25-5 diluent)
. Distillation, yield = 23 moles of diluent

56 Mol (26,8% EB, 9,850 PX, 63,45$ MX)56 moles (26.8% EB, 9,850 PX, $ 63.45 MX)

Insgesamt: 100 Teile Beschickungsmaterial + Ausbeute an isomerisiertem Material:Total: 100 parts feed + yield of isomerized material:

-16-40981 0/1163-16-40981 0/1163

14 Teile para-Xylol14 parts para-xylene

20 Teile ortho-Xylol20 parts of ortho-xylene

meta-Xylol 10 Teile 95/5 meta-Xylol/para-Xylol-Mi schlang.meta-xylene 10 parts 95/5 meta-xylene / para-xylene-Mi snake.

Aus der in Figur 2 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist ersichtlich, daß man eine Kristallisation in zwei Stufen verwenden kann, um die para-Xylolkonzentration . einzustellen, anstatt daß man Verdünnungsmittel zugibt, wie es in Figur 1 dargestellt wird. Bei dieser Ausführungsform wird ein gemischtes isomerisiertes Cg-Material von der Isomerisierungsvorrichtung 21 in die Fraktionierungssäule 22 über die Leitung 40 eingeführt. Überschüssiges ortho-Xylol wird in der Säule 22 entnommen, bis die ortho-Xylolkonzentration in dem Überkopfstrom der Leitung 41 auf 10 Mol-% oder weniger vermindert ist.From the embodiment according to the invention shown in FIG it can be seen that two stage crystallization can be used to determine the paraxylene concentration. instead of adding diluents as shown in FIG. In this embodiment becomes a mixed isomerized Cg material from the isomerizer 21 is introduced into fractionation column 22 via line 40. Excess ortho-xylene becomes taken in column 22 until the ortho-xylene concentration in the overhead flow of line 41 to 10 mole percent or less is decreased.

Der Überkopfstrom wird zu einem Kristallisator 23 der ersten Stufe über die Leitung 41 geleitet, um pare-Xylol zu kristallisieren, bis das meta-Xyloleutektikum erreicht ist. Die Mutterlauge, die die Zentrifuge 24 nach dieser Kristallisation der ersten Stufe über die Leitung 42 verläßt, wird dann als Beschickungsmaterial für die Kristallisation 'in der zweiten Stufe in der Kristallisationsvorrichtung 25 verwendet. Dort wird eine Mischung aus CQ-Isomeren kristallisiert und die Kristalle haben eine Zusammensetzung, die sich dem Eutektikum von para-Xylol und meta-Xylol nähert, d.h. sie enthalten beispielsweise 125a para-Xylol und 88% meta-Xylol, und diese Kristalle v/erden über die Zentrifuge 26 über die Leitung 43 entnommen. Die Mutterlauge, die die Zentrifuge 26 über die Leitung 44 verläßt, besitzt eine eingestellte para-Xylolkonzentration von 10 MoI-^o oder weniger. Die Mutterlauge wird dann in die Kristallisationsvorrichtung 27 der dritten Stufe über die Leitung 44 geleitet, v/o sie auf eine Temperatur und wäh-The overhead stream is directed to a first stage crystallizer 23 via line 41 to crystallize pare-xylene until the meta-xylene eutectic is reached. The mother liquor which leaves the centrifuge 24 via the line 42 after this crystallization of the first stage is then used as feed material for the crystallization in the second stage in the crystallization device 25. There a mixture of C Q isomers is crystallized and the crystals have a composition that approaches the eutectic of para-xylene and meta-xylene, ie they contain, for example, 125a para-xylene and 88% meta-xylene, and these crystals v / earth removed via the centrifuge 26 via the line 43. The mother liquor which leaves the centrifuge 26 via line 44 has a set paraxylene concentration of 10 mol- ^ o or less. The mother liquor is then passed into the crystallization device 27 of the third stage via line 44, v / o it to a temperature and select

-17-409810/1163 -17- 409810/1163

rend einer Zeit, die ausreichen, abgekühlt wird, um die gewünschte Menge an Feststoffen, die mit der gewünschten meta-Xylolkonzentration angereichert sind, zu ergeben. Überraschenderweise kristallisiert das para-Xylol mit einer Geschwindigkeit, die wesentlich geringer ist als die des meta-Xylols und durch die Zentrifuge 28 werden über die Leitung 45 meta-xylolreiche Kristalle entfernt. Die Mutterlauge von dieser dritten Kristallisationsstufe verläßt die Zentrifuge 28 über die Leitung 46 und wird dann in der Säule 29 fraktioniert, um Äthylbenzol zu entfernen, und sie wird dann entweder über die Isomerisierungsvorrichtung 21 oder direkt in die Fraktionierungssäüte 22 rezyklisiert.rend a time that is sufficient to cool to the desired Amount of solids with the desired meta-xylene concentration are enriched to result. Surprisingly, the para-xylene crystallizes at a rate which is much lower than that of meta-xylene and through the centrifuge 28 are metaxylene-rich via line 45 Crystals removed. The mother liquor from this third crystallization stage leaves the centrifuge 28 via the line 46 and is then fractionated in column 29 to remove ethylbenzene and it is then either via the isomerizer 21 or recycled directly into the fractionation bag 22.

Die erfindungsgemäße Ausführungsform, die in Figur 2 dargestellt ist, kann ebenfalls unter Verwendung von anderen Bedingungen, wie es in den folgenden zwei Beispielen erläutert wird, durchgeführt werden.The embodiment according to the invention, which is shown in FIG. 2, can also be carried out using other conditions, as illustrated in the following two examples.

Beispiel 2Example 2

100 Teile (15% EB, 20% PX, 45% MX, 205$ OX)100 pieces (15% EB, 20% PX, 45% MX, 205 $ OX)

Ausbeute bei der Destillation = 17,5 Teile ortho-Xylol 82,5 Teile (18,2% EB, 24,2% PX, 54,6?$ MX, 3,0% OX) Kristallisation bei -62,4°C, Ausbeute = 13,3 Teil3 para-XylolYield in the distillation = 17.5 parts of ortho-xylene 82.5 parts (18.2% EB, 24.2% PX, 54.6% MX, 3.0% OX) crystallization at -62.4 ° C, yield = 13.3 parts3 para-xylene

68.7 Teile (21,86% EB, 8,94% PX, 65,59% MX, 3„60% OX)68.7 parts (21.86% EB, 8.94% PX, 65.59% MX, 3 "60% OX)

Kristallisation bei -68,9°C, Ausbeute = 24,5 Teile (88,5% MX - 12,5% PX)
44,2 Teile (33,95% EB, 6,98% PX, 53,46% MX, 5,59% OX) Kristallisation bei -77,0°C, Ausbeute =9,4 Teile eines Konzentrats aus 95,8% meta-Xylol
Crystallization at -68.9 ° C, yield = 24.5 parts (88.5% MX - 12.5% PX)
44.2 parts (33.95% EB, 6.98% PX, 53.46% MX, 5.59% OX) crystallization at -77.0 ° C, yield = 9.4 parts of a concentrate from 95.8 % meta-xylene

34.8 Teile (43,1% EB, 7,74% PX, 42,0% MX, 7,10% OX)34.8 parts (43.1% EB, 7.74% PX, 42.0% MX, 7.10% OX)

Ausbeute bei der Destillation = 13,2 Teile ÄthylbenzolYield in the distillation = 13.2 parts of ethylbenzene

-18--18-

409810/1163409810/1163

21,6 Teile (8,5% EB, 12,44% PX, 67,7% MX, 11,4% OX) Stimme21.6 parts (8.5% EB, 12.44% PX, 67.7% MX, 11.4% OX) voice

100 Teile Beschickungsmaterial + Ausbeute an isomerisiertem Material:100 parts of feed + yield of isomerized Material:

17,5 Teile ortho-Xylol
13,8 Teile para-Xylol
13,2 Teile Äthylbenzol
17.5 parts of ortho-xylene
13.8 parts paraxylene
13.2 parts of ethylbenzene

9,4 Teile 95,8/4,2 meta-Xylol/para-Xylol-Mischung 24,5 Teile 87,5/12,5 meta-Xylol/para-Xylol-Mischung.9.4 parts 95.8 / 4.2 metaxylene / para-xylene mixture 24.5 parts 87.5 / 12.5 metaxylene / para-xylene mixture.

Beispiel 3Example 3

Teile (15% EB, 20% PX, 45% M-X, 20>ö OX)Parts (15% EB, 20% PX, 45% M-X, 20> ö OX)

Destillationsausbeute = 11,5 Teile ortho-Xylol 88,5 Teile (17,0% EB, 22,6% PX, 50,8% MX, 9,6% OX) Kristallisation bei -65,00C, Ausbeute = 14 Teile para-Xylol Distillation yield = 11.5 parts of ortho-xylene 88.5 parts (17.0% EB, 22.6% PX, 50.8% MX, 9.6% OX) crystallization at -65.0 0 C, yield = 14 Share para-xylene

74,5 Teile (20,18% EB, 8,10% PX, 60,32% MX, 11,40% OX) Kristallisation bei -68,9°C, Ausbeute =15 Teile (88,4% MX - 12,5% PX)
59,5 Teile (25,28% EB, 6,98% PX, 53,46% MX, 14,28% OX)
74.5 parts (20.18% EB, 8.10% PX, 60.32% MX, 11.40% OX) crystallization at -68.9 ° C, yield = 15 parts (88.4% MX - 12 , 5% PX)
59.5 parts (25.28% EB, 6.98% PX, 53.46% MX, 14.28% OX)

Kristallisation bei-76,7°C, Ausbeute =12,2 Teile eines Konzentrats aus 95,1% meta-Xylol ' 47,3 Teile (31,85% EB, 7,50% PX, 42,7% MX, 18,0% OX)Crystallization at -76.7 ° C, yield = 12.2 parts of a Concentrate from 95.1% meta-xylene '47.3 parts (31.85% EB, 7.50% PX, 42.7% MX, 18.0% OX)

Destillationsausbeute = 17,2 Teile Äthylbenzol 30,1 Teile (8,5% EB, 11,8% PX, 67,2% MX, 28,30% OX) SummeDistillation yield = 17.2 parts of ethylbenzene 30.1 parts (8.5% EB, 11.8% PX, 67.2% MX, 28.30% OX) total

100 Teile Beschickungsmaterial + Ausbeute an isomerisiertem Material100 parts of feed + yield of isomerized material

11,5 Teile ortho-Xylol11.5 parts of ortho-xylene

14,0 Teile para-Xylol14.0 parts paraxylene

12,2 Teile 95,4/4,9 meta-Xylol/para-Xylol-Mischung 17,2 Teile Äthylbenzol12.2 parts 95.4 / 4.9 meta-xylene / para-xylene mixture, 17.2 parts ethylbenzene

15,0 Teile 87,5/12,5 meta-Xylol/para-Xylol-Mischung.15.0 parts 87.5 / 12.5 meta-xylene / para-xylene mixture.

-19- . 409810/1163-19-. 409810/1163

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Verfahren hängen von der kinetischen Anreicherung von meta-Xylol in den Feststoffen während der Kristallisation ab. Durch die einzigartige Auswahl der Verfahrensbedingungen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kristallisiert das para-Xylol mit unerwartet niedriger Kristallisationsgeschwindigkeit relativ zu der Kristallisationsgeschwindigkeit des meta-Xylols. Wie zuvor erwähnt, erreicht man mit kurzen Verweilzeiten im Kristallisator im Bereich von ungefähr 5 bis 150 min und bevorzugt von 5 bis 40 min bei Temperaturen voi
reicherung von meta-Xylol.
The processes illustrated in Figures 1 and 2 depend on the kinetic accumulation of meta-xylene in the solids during crystallization. Due to the unique selection of process conditions in the process of the present invention, the para-xylene crystallizes at an unexpectedly slow rate of crystallization relative to the rate of crystallization of the meta-xylene. As mentioned above, short residence times in the crystallizer in the range from approximately 5 to 150 minutes and preferably from 5 to 40 minutes at temperatures of voi
meta-xylene enrichment.

40 min bei Temperaturen von -65 bis -900C die gewünschte An-40 min at temperatures from -65 to -90 0 C the desired

Die Verweilzeit hat Einfluß auf (1) die Menge an Feststoffen, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gebildet werden, in Beziehung zu der beim Gleichgewicht erwarteten Menge und (2) auf die kinetische Anreicherung von meta-Xylol in diesen Feststoffen, was in den folgenden Beispielen erläutert wird, wo auch Werte aufgeführt sind, die zeigen, welche Wirkung der Gehalt an para-Xylol in dem Beschickungsmaterial für den Kristallisator auf die kinetische Anreicherung besitzt.The residence time affects (1) the amount of solids formed in the process of the invention Relationship to the amount expected at equilibrium and (2) to the kinetic accumulation of meta-xylene in these Solids, which is explained in the following examples, where values are also given that show the effect the content of paraxylene in the feed to the crystallizer has an effect on kinetic enrichment.

Beispiel 4Example 4

Kristallisationsversuche wurde in einem 45,4 1 (12 Gallon) rostfreien Kristallisator mit einer rauhen Viand einer Versuchsanlage durchgeführt, wobei der Kristallisator technischen Reaktionsgefäßen, die bei der Kristallisation von para-Xylol verwendet werden, nachgebaut war. Der Kristallisator wurde bei den in Tabelle II aufgeführten Bedingungen betrieben. Proben des Filtrats wurden durch eine Filterprobenentnahme entnommen. Die Menge und Zusammensetzung der Feststoffe wurden indirekt berechnet aus dem Unterschied der Analysen zwischen dem Beschickungsmaterial und dem FiltratCrystallization attempts were made in a 45.4 liter (12 gallon) stainless crystallizer with a rough Viand Experimental facility carried out, the crystallizer technical Reaction vessels that are used in the crystallization of para-xylene was copied. The crystallizer was operated under the conditions listed in Table II. Samples of the filtrate were collected by filter sampling taken. The amount and composition of the solids were calculated indirectly from the difference in Analyzes between the feed material and the filtrate

-20- '-20- '

409810/1163409810/1163

und die Analysen wurden gaschromatographisch durchgeführt. Die Feststoffe, von denen man annahm, daß sie im Gleichgewicht vorlagen, wurden berechnet, indem man die Lö'slichkeitswerte bei der tatsächlichen Betriebstemperatur von meta-Xylol und para-Xylol verwendete. Wie aus Tabelle II ersichtlich ist, enthalten die kristallinen Feststoffe mehr meta-Xylol, als es der Zusammensetzung beim Gleichgewicht entspricht. Allgemein sind die Feststoffe an meta-Xylol angereicherter, je kürzer die Verweilzeit ist. Bei konstanter Verweilzeit wird eine größere Anreicherung bei Beschickungsmaterialien mit niedrigerem para-Xylolgehalt erhalten.and the analyzes were carried out by gas chromatography. The solids believed to be in equilibrium Present were calculated by taking the solubility values at the actual operating temperature of meta-xylene and paraxylene used. As can be seen from Table II the crystalline solids contain more meta-xylene, than it corresponds to the composition at equilibrium. In general, the solids are enriched in meta-xylene, the shorter the dwell time. With a constant residence time, there will be greater accumulation in feed materials obtained with lower paraxylene content.

Tabelle IITable II

Kinetische Kristallisation während des kontinuierlichen Betriebs bei kurzer VerweilzeitKinetic crystallization during continuous operation with a short residence time

Beschickungs- Verweil- AT -1 Kristallisations material zeit ' Hfschläm- temperatur °C (0 %PX PX/MX min mung -Charging dwell AT - 1 Crystallization material time 'high sludge temperature ° C ( 0 % PX PX / MX min mung -

KühlmittelCoolant

0C TF) 0 C TF)

9,2 13,7/86,3 21 11,5 (21) -69,2 (-92,5)9.2 13.7 / 86.3 21 11.5 (21) -69.2 (-92.5)

9.2 13,7/86,3 27 14,3 (26) -69,8 (-93,8) 8,8 12,9/87,1 120 8,8 (16) -69,8 (-93,8)9.2 13.7 / 86.3 27 14.3 (26) -69.8 (-93.8) 8.8 12.9 / 87.1 120 8.8 (16) -69.8 (-93, 8th)

7.3 12,5/87,5 120 8,8 (16) -75,3 (-103,8)7.3 12.5 / 87.5 120 8.8 (16) -75.3 (-103.8)

09810/116309810/1163

Kristalliner FeststoffCrystalline solid

Tatsächliche MengeActual amount % der I-Ien- % of I-Ien- TatsächActually % MX % MX Anreicherungenrichment % des % of ge, diege that licheliche % der Men % of men über dasabout the Be-Loading beim Gleichat the same Mengelot ge, die beimge, the Gleichgewichtbalance schik-chic gewicht erweight he GleichgeEquiv /\3'0 meta-
Xylol
/ \ 3'0 meta-
Xylene
kungs-k- wartet wirdis waiting wicht erwar-weight expected mate-mate- tet wirdis tet 3,93.9 rialsrials 6262 83,583.5 6,86.8 10,910.9 6767 87,587.5 79,679.6 1,51.5 13,613.6 8484 85,985.9 80,780.7 2,72.7 20,020.0 8181 87,487.4 84,484.4 15,615.6 84,784.7

PX = para-Xylol
MX = meta-Xylol
PX = para-xylene
MX = meta-xylene

Beispiel 5Example 5

Die gleiche Kristallisation in der Versuchsanlage, wie sie im Beispiel 4 beschrieben ist, wurde auf etwas andere Weise durchgeführt, um eine größere kinetische Anreicherung zu erhalten. Während des kontinuierlichen Strömens durch den Kr-istallisator wurden meta-Xylolimpfkristalle zugegsfoon, uir. eine Kernbildung zu induzieren. Filtersondenproben wurden einige min nach dem Beginn der Kernbiidung entnomme;? und rMw Meng« und Zusammensetzung der Feststoffe mJ.rd/i ber-c-.-huet und. mit der Menge und Zusammensetzung, die msr* he.?.m GXsickgavdeht em-marten würde, verglichen. Die ¥ei*te in Tabelle III zeigen, daß man einige min nach Beginn der Kernbildung eine sehr hohe Anreicherung erhält.The same crystallization in the pilot plant as described in Example 4 was carried out in a somewhat different manner in order to obtain a greater kinetic enrichment. During the continuous flow through the crystallizer, meta-xylene seed crystals were added, uir. induce nucleation. Filter probe samples were taken a few minutes after the start of nucleus formation ;? and rMw Meng «and composition of the solids mJ.rd / i ber-c -.- huet and. compared to the amount and composition that msr * he.?.m GXsickgavdeht em-marten would. The columns in Table III show that a very high concentration is obtained a few minutes after the start of nucleation.

-22--22-

409810/1163409810/1163

?3A0696? 3A0696

Tabelle IIITable III

Kinetische Kristallisation nach der Kernbildung während desKinetic crystallization after nucleation during the

kontinuierlichen Betriebscontinuous operation

Beschickungsmaterial %PX PX/MXCharging material % PX PX / MX

Zeit nach Beginn der Kernbildung in minTime after the start of core formation in min

9,2 13,9.2 13, 7/87,37 / 87.3 KristalliteCrystallites % der % of 4949 66th TatsächActually MXMX AnreiAnrei 9,2 13,9.2 13, 7/87,37 / 87.3 TatsächlicheActual beimat the 8080 1515th licheliche BeimAt the cherungassurance 8,8 12,8.8 12 9/87,19 / 87.1 Menge anAmount of Crieieh-Crieieh 7979 4545 Mengelot Gleich-Same- über dasabout the 7,3 12,7.3 12, 5/87,55 / 87.5 % des % of gewichtweight 7171 1414th gev/ichtgev / icht GleichSame 7,3 12,7.3 12, 5/87,55 / 87.5 Beschik-Loading erwarteexpect 6565 2121 erwarteexpect gewichtweight kungsmB-kungsmB- ten Menten men MX = Eieta-XylolMX = Eieta-xylene FeststoffeSolids te Menge te amount hy° ι« hy ° ι « Kristallisa-Crystallization terialsterials gege tionstempe-tion temperature %% ratur 0Ctemperature 0 C 83,983.9 7,87.8 (8F)( 8 F) 88 ? 888 ? 8th 81,181.1 11,511.5 9,29.2 86,886.8 77,377.3 2,22.2 10,910.9 93,993.9 84,684.6 10,610.6 19,719.7 91,891.8 83,-383, -3 8,18.1 9,69.6 83,783.7 9,69.6 -69;45 (-93,1J)-69 ; 45 (-93, 1 y) -68,3 (-90,9)-68.3 (-90.9) -70,0 (-94,3)-70.0 (-94.3) -73,5 (-1U0.3)-73.5 (-1U0.3) -73,8 (-101,0)-73.8 (-101.0) PX = p-XylolPX = p-xylene Beispiel 6Example 6

Eine ansatzweise Kristallisation wurde in einem ummantelten Kristallisator im Labor, dessen Wände angerauht waren, durchgeführt. Nachdem man 330 g eines Beschickungsmaterials, das aromatische Cf, -"someren enthielt, zugegeben hatte, wurde der Kristallisator auf -72,5°C gekühlt. Es wurden dann mehrere gA batch crystallization was carried out in a jacketed crystallizer in the laboratory, the walls of which were roughened. After 330 g of a feed material containing aromatic C f , - "somers had been added, the crystallizer was cooled to -72.5 ° C. Several g

-23--23-

409810/1163409810/1163

73406967340696

von jeweils meta-Xylol-und para-Xylolkristallen zugegeben, um eine Kernbildung zu induzieren. Ungefähr 30 min später wurde die Aufschlämmung in ein Zentrifugenfilter gegeben und 9,0 g rohe Feststoffe, die mit Mutterlauge befeuchtet waren, wurden gewonnen. Die tatsächliche Kristallmischung enthielt 97,1% meta-Xylol und 2,9% para-Xylol, verglichen mit nur 81,0% meta-Xylol, das man im Gleichgewicht bei der gleichen Temperatur im Feststoff erwartet hätte. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengefaßt:of each meta-xylene and para-xylene crystals added to induce nucleation. About 30 minutes later, the slurry was placed in a centrifuge filter and 9.0 g raw solids moistened with mother liquor were recovered. The actual crystal mixture contained 97.1% meta-xylene and 2.9% para-xylene, compared to only 81.0% meta-xylene, which one would have expected in equilibrium at the same temperature in the solid. The results are in the table IV summarized:

Tabelle IVTable IV

Kinetische Kristallisation beim ansatzweisen Betrieb mitKinetic crystallization in batch operation with

einem kleinen Kühlgradientena small cooling gradient

PX/MXPX / MX

Be schickungsmaterialLoading material

/\°C Temperatur der Aufschlämmung - Temperatur des Kühlmittels / \ ° C temperature of the slurry - temperature of the coolant

Kristallisationstemperatur Crystallization temperature

7,2 12,4/87,67.2 12.4 / 87.6

-72,5-72.5

Kristalline FeststoffeCrystalline solids

Tatsächliche Menge als % des Be- % der beim schik- Gleichgekungsmawicht erwar terials teten MengeActual amount as % of the % of the amount expected for the schik equation weight

Tatsächliche Menge Actual amount

Erwartet beimExpected at

Gleichgewicht balance

Anreicherung über das Gleicl gewichtEnrichment over the equilibrium

/0/ 0

ϊ-ΙΧϊ-ΙΧ

2,72.7

97,197.1

81,081.0

16,116.1

-24--24-

409810/1163409810/1163

Claims (24)

2340B962340B96 Patentan SprüchePatent to sayings Verfahren, um meta-Xylol aus einer Mischung aus aromatischen C0-Isomeren selektiv und bevorzugt abzutrennen, dadurch gekennzeichnet , daß manProcess for selectively and preferably separating off meta-xylene from a mixture of aromatic C 0 isomers, characterized in that eine Mischung aus meta-Xylol und aromatischen Cn-Isomeren auswählt, die im wesentlichen eine eutektische Mischung aus meta-Xylol und para-Xylol enthält,selects a mixture of meta-xylene and aromatic Cn isomers, which essentially contains a eutectic mixture of meta-xylene and para-xylene, die Konzentration an ortho-Xylol in der Mischung auf einen Wert unterhalb des eutektischen Verhältnisses von ortho-Xylol und meta-Xylol einstellt,the concentration of ortho-xylene in the mixture to a value below the eutectic ratio of ortho-xylene and meta-xylene adjusts, die Konzentration an para-Xylol in der Mischung auf 10 Mol-% oder weniger einstellt undthe concentration of para-xylene in the mixture to 10 mol% or less and die Mischung während einer Zeit und bei einer Temperatur kühlt, die ausreichend kurz sind, um eine Aufschlämmung aus Kristallen und Flüssigkeit zu ergeben, worin die Kristalle an meta-Xylol angereichert sind, relativ zu dem Verhältnis von meta-Xylol und para-Xylol, das man bei Kristallisation bis zum thermischen Gleichgewicht erhält.the mixture cools for a time and at a temperature short enough to form a slurry of crystals and to give liquid wherein the crystals are enriched in meta-xylene relative to the ratio of meta-xylene and para-xylene, which is obtained on crystallization to thermal equilibrium. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fraktion an dem vorhandenen para-Xylol, die pro Zeiteinheit kristallisiert, wesentlich geringer ist als die Fraktion an vorhandenem meta-Xylol, die pro Zeiteinheit kristallisiert.2. The method according to claim 1, characterized in that the fraction of the para-xylene present, which crystallizes per unit of time, is significantly less than the fraction of meta-xylene present, which per Unit of time crystallizes. 3- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aromatische Cg-Isomerenmischung vor der Einstellung der Konzentration an para-Xylol und ortho-Xylol in der Mischung ungefähr 15 Mol-5ö Äthylbenzol, ungefähr 20 MoI-^o ortho-Xylol,3- The method according to claim 1, characterized in that the Cg aromatic isomer mixture before adjusting the concentration of para-xylene and ortho-xylene in the mixture about 15 mol-5 ° ethylbenzene, about 20 mol- ^ o ortho-xylene, -25-409810/1163 -25-409810 / 1163 ungefähr 20 Mol-% para-Xylol und ungefähr 45 MoI-Jo meta-Xylol enthält.about 20 mol% paraxylene and about 45 mol% jo meta-xylene contains. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration an para-Xylol in der Mischung aus aromatischen Cg-Isomeren eingestellt wird, indem man zu der Mischung eine Menge eines Verdünnungsmittels zufügt, die ausreicht, um die Konzentration an para-Xylol darin auf ungefähr 10 Mol-% oder weniger und bevorzugt auf weniger als 8 Mol-% zu vermindern.4. The method according to claim 3, characterized in that the concentration of para-xylene in the mixture of aromatic Cg isomers is adjusted by adding an amount of a diluent to the mixture sufficient to make the concentration of paraxylene therein to about 10 mol% or less, and preferably to less than 8 mole percent. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Verdünnungsmittel ein niedrigschmelzendes Lösungsmittel verwendet, das leicht von den Cg-Isomeren durch Destillation abgetrennt werden kann.5. The method according to claim 4, characterized in that the diluent used is a low-melting solvent which is slightly different from the Cg isomers can be separated by distillation. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß man als Verdünnungsmittel Toluol, Butan, Propan oder/und Cg-Naphthene verwendet.6. The method according to claim 4, characterized in that the diluent used is toluene, butane, Propane and / or Cg-naphthenes are used. 7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abkühlen der eingestellten Mischung aus aromatischen Cg-Isomeren bei einer Temperatur im Bereich von -65 bis -900C durchgeführt wird.7. The method according to claim 3, characterized in that the cooling of the adjusted mixture of aromatic Cg-isomers is carried out at a temperature ranging from -65 to -90 0 C. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ungefähr 0,1 bis 2,0 Gew.-% meta-Xylolimpfkristalle zu der Mischung aus Cg-Isomeren während des Kühlens zugegeben werden.8. The method according to claim 7, characterized in that about 0.1 to 2.0 wt .-% meta-xylene seed crystals can be added to the mixture of Cg isomers while cooling. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit, während der die Cg-Isomeren gekühlt werden, ungefähr 5 bis 150 min beträgt.9. The method according to claim 7, characterized in that the residence time during which the Cg isomers be cooled, about 5 to 150 minutes. -26--26- A09810/1163A09810 / 1163 . - 26 -. - 26 - 73Λ069673-0696 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verweilzeit, während der die Cq-Isomeren gekühlt werden, ungefähr 5 bis 40 min bei Temperaturen von ungefähr -65 bis -90 C beträgt.10. The method according to claim 1, characterized in that the residence time during which the Cq isomers be cooled, about 5 to 40 minutes at temperatures of about -65 to -90 ° C. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ze lehnet, daß die Konzentration an para-Xylol in der Mischung der Cg-Isomeren auf einen Wert von ungefähr Mol-?o oder weniger und bevorzugt auf einen Wert von weniger als 8 Mol-$ eingestellt wird, indem man die Mischung einer Reihe von aufeinanderfolgenden Kristallisationen unterwirft.11. The method according to claim 1, characterized in that g e k e η η ze rejects that the concentration of paraxylene in the mixture of the Cg isomers to a value of about mol-? o or less and preferably to a value of less than 8 mol- $ is adjusted by adding the mixture one Subjects to series of successive crystallizations. 12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man in die Mischung der Cg-Isomeren ein inneres Kühlmittel einführt.12. The method according to claim 1, characterized in that one is in the mixture of the Cg isomers introduces an internal coolant. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß das innere Kühlmittel als Verdünnungsmittel für die Mischung der CQ-Isomeren dient, um die Konzentration, an para-Xylol auf einen Viert von 10 Mol-% oder weniger, bevorzugt auf weniger als 8 Mol-%, einzustellen.13. The method according to claim 12, characterized in that the internal coolant serves as a diluent for the mixture of the C Q isomers to the concentration of paraxylene to a fourth of 10 mol% or less, preferably less than 8 Mol% to adjust. 14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch , g e ke η η zeichnet , daß man als inneres Kühlmittel Kohlendioxid, Äthan oder Äthylen verwendet.14. The method according to claim 12, characterized in that g e ke η η draws that carbon dioxide, ethane or ethylene is used as the internal coolant. 1-5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufschlämmung der Kristalle, die an meta-Xylol angereichert ist, von der Mutterlauge nach der Kristallisation entfernt wird.1-5. Process according to claim 1, characterized in that the slurry of crystals which is enriched in meta-xylene, from the mother liquor after the Crystallization is removed. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufschlämmung der Kristalle, die an meta-Xylol angereichert ist, durch Filtrieren oder Zentrifugieren entfernt wird.16. The method according to claim 15, characterized in that the slurry of crystals that is enriched in meta-xylene, is removed by filtration or centrifugation. -27-409810/1163 -27-409810 / 1163 73A0R9673A0R96 17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die gewonnenen Kristalle, die an meta-Xylol angereichert sind, durch Teilschmelzen oder Umkristallisation weiter konzentriert werden.17. The method according to claim 15, characterized in that the crystals obtained, the meta-xylene are enriched, can be further concentrated by partial melting or recrystallization. 18. Verfahren, um Mischungen aus aromatischen Cg-Isomeren an meta-Xylol selektiv und bevorzugt anzureichern durch Regulierung der relativen Kristallisationsgeschwindigkeiten bzw. -raten für meta-Xylol und para-Xylol, so daß das para-Xylol mit einer niedrigeren Geschwindigkeit kristallisiert, bezogen auf die Geschwindigkeit, bei der meta-Xylol kristallisiert, dadurch gekennzeichnet , daß man18. Process for selectively and preferably enriching mixtures of aromatic Cg isomers in meta-xylene by regulation the relative crystallization rates for meta-xylene and para-xylene, so that the para-xylene crystallizes at a slower rate than the rate at which meta-xylene crystallizes, characterized in that one eine Mischung aus aromatischen Cg-Isomeren auswählt, in der (a) meta-Xylol und para-Xylol im wesentlichen in ihrem eutektischen Verhältnis vorhanden sind und (b) ortho-Xylol in einer Menge unterhalb des eutektischen Verhältnisses von ortho-Xylol und meta-Xylol vorhanden ist,selects a mixture of Cg aromatic isomers in which (a) meta-xylene and para-xylene are essentially eutectic Ratio are present and (b) ortho-xylene in an amount below the eutectic ratio of ortho-xylene and meta-xylene are present, die Konzentration an para-Xylol in der Mischung auf ungefähr 10 Kol-% oder weniger und bevorzugt auf weniger als 8 Μο1-$ί5 einstellt,the concentration of para-xylene in the mixture to about 10 col% or less and preferably to less than 8 Μο1- $ ί5 adjusts die Mischung bei einer Temperatur und während einer Zeit kühlt, die ausreichend kurz sind, um eine Aufschlämmung aus Kristallen zu erhalten, die an meta-Xylol angereichert sind, relativ zu dem Verhältnis von meta-Xylol und para-Xylol, das man bei Kristallisation bis zum thermodynamischen Gleichgewicht erhält, und manthe mixture cools at a temperature and for a time sufficiently short to form a slurry To obtain crystals that are enriched in meta-xylene, relative to the ratio of meta-xylene and para-xylene, the one obtains in the case of crystallization up to thermodynamic equilibrium, and one die Aufschlämmung aus engereicherten Kristallen aus der Mutterlauge, die nach der Kristallisation verbleibt, entfernt.the slurry of enriched crystals from the mother liquor, which remains after crystallization is removed. -28--28- 409810/1 163409810/1 163 73406967340696 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufschlämmung an angereicherten Kristallen, die von der Mutterlauge abgetrennt wurde, weiter an meta-Xylol angereichert wird, indem man ein Teilschmelzen oder eine Umkristallisation durchführt.19. The method according to claim 18, characterized in that the slurry is enriched Crystals, which were separated from the mother liquor, are further enriched in meta-xylene by partial melting or recrystallization. 20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß 20. The method according to claim 18, characterized in that (a) das Kühlen der Mischung der aromatischen Cg-Isomeren bei einer Temperatur von ungefähr -65 bis -900C während einer Zeit von ungefähr 5 bis 150 min durchgeführt wird und(a) cooling the mixture of the aromatic Cg-isomers at a temperature of about -65 to -90 0 C for a period of about 5 is performed to 150 min and (b) die Konzentration an para-Xylol in der Mischung der aromatischen Cg-Isomeren eingestellt wird, indem man eine Menge an Verdünnungsmittel zu der Mischung zugibt, die ausreicht, um die Konzentration an para-Xylol darin auf ungefähr 10 Mol-% oder weniger und bevorzugt auf weniger als 8 Mol-% zu vermindern.(b) the concentration of paraxylene in the aromatic mixture Cg isomers is adjusted by adding an amount of diluent to the mixture, the sufficient to lower the concentration of paraxylene therein to about 10 mol% or less, and preferably less than 8 mole percent. 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß man als Verdünnungsmittel ein inneres Kühlmittel für die Mischung verwendet.21. The method according to claim 20, characterized in that there is an inner diluent Coolant used for the mix. 22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß man als Verdünnungsmittel ein Lösungsmittel mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet, das leicht von den Cg-Isomeren durch Destillation abgetrennt werden kann.22. The method according to claim 20, characterized in that a solvent is used as the diluent with a low melting point, which are easily separated from the Cg isomers by distillation can. 23. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration von para-Xylol in der Mischung der aromatischen Cg-Isomeren eingestellt wird, indem man diese Mischung einer Reihe von einer oder mehreren23. The method according to claim 18, characterized in that the concentration of para-xylene in the mixture of aromatic Cg isomers is adjusted by adding this mixture to a number of one or more -29-409810/1163 -29-409810 / 1163 73406967340696 nacheinanderfolgenden Kristallisationen unterwirft.subjected to successive crystallizations. 24. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgewählte Mischung aus aromatischen Cg-Isomeren hergestellt wird, indem man die Konzentration an ortho-Xylol, das in dem Abfallfiltrat enthalten ist, und welches ungefähr 8 bis 20 MoI-Jo Äthylbenzol, ungefähr 8 bis 13 MoI-Jb para-Xylol, ungefähr 15 bis 25 Mol-% ortho-Xylol enthält, und wobei der Rest meta-Xylol ist, auf ungefähr 11 Mol-% oder weniger ortho-Xylol einstellt.24. The method according to claim 18, characterized in that the selected mixture of aromatic Cg isomer is produced by changing the concentration of ortho-xylene contained in the waste filtrate is, and which is about 8 to 20 MoI-Jo ethylbenzene, about 8 to 13 mol-Jb para-xylene, about 15 to 25 mol% Contains ortho-xylene, and the remainder being meta-xylene adjusts about 11 mole percent or less of ortho-xylene. Λ09810/1163Λ09810 / 1163
DE2340696A 1972-08-11 1973-08-10 Process for the selective separation of meta-xylene from a mixture of aromatic C? 8? Isomers under kinetically controlled conditions Expired DE2340696C2 (en)

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US00279854A US3825614A (en) 1972-08-11 1972-08-11 Recovery of meta-xylene by selective crystallization

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